Малеханов А.И.
Смирнов А.В.
 Статья на сайте eLibrary

Представлены результаты моделирования функции пространственной когерентности многомодового акустического сигнала удалённого источника в горизонтальной плоскости случайно-неоднородного океанического волновода и углового отклика фазированной антенны на такой сигнал с целью количественной оценки влияния основных физических факторов формирования сигнального поля на входе антенны. Моделирование выполнено в широкой области параметров на основе достаточно общей эвристической модели, согласно которой сигнал представляет собой суперпозицию конечного числа плоских волн со случайными комплексными амплитудами. Показано, что к наиболее важным факторам относятся спектр продольных волновых чисел нормальных мод волновода, общее количество и спектр интенсивностей сигнальных мод и взаимные корреляции модовых амплитуд. В зависимости от вида спектра волновых чисел влияние спектра интенсивностей мод оказывается существенно различным, что указывает на значительную роль детерминированных свойств волновода в формировании функции и масштаба когерентности и связанных с ними искажений отклика антенны на сигнал в сравнении со случаем свободного пространства. Дана физическая интерпретация результатов, позволяющая делать прогностические оценки рассмотренных характеристик при наличии априорной информации относительно указанных факторов распространения принимаемого сигнала.

На английском языке
Simulation of spatial coherence of a multimode signal and response of a horizontal antenna in a randomly inhomogeneous oceanic waveguide
Malekhanov A.I. and Smirnov A.V.

We present the results of simulation of the function of the spatial coherence of a multimode acoustic signal from a remote source in the horizontal plane of a randomly inhomogeneous oceanic waveguide and the angular response of the phased array to such a signal to perform the quantitative estimation of the influence of the basic physical factors of the signal-field formation at the array input. The simulation was performed in a wide parameter range on the basis of a sufficiently general heuristic model according to which the signal is a superposition of a finite number of the plane waves with random complex amplitudes. It is shown that the most important factors include the spectrum of the longitudinal wave numbers of the normal waveguide modes, the total number and the spectrum of the intensities of the signal modes, and the mutual correlations of the mode amplitudes. Depending on the type of the wave-number spectrum, the influence of the mode-intensity spectrum turns out to be significantly different, which is indicative of the important role of the deterministic properties of the waveguide in the formation of the function and the scale of coherence and the related distortions of the antenna response to the signal compared with the case of free space. The physical interpretation of the results, which allows one to make predictive estimates of the considered characteristics in the presence of a priori information with respect to the above-mentioned factors of the received-signal propagation, is given.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2022_65_01_46